【智IN百科】干货分享 - 3D打印材料您选对了吗？

本期分享：

今天我们分享一点干货，FDM 打印的时候您该如何选择正确的打印材料呢？

在选择用于FDM的热塑性材料时，其许多特性会影响到零件的打印效果和打印部件的最终性能。热塑性材料打印效果好坏的相关特性包括熔化温度(Tm)、玻璃化转移温度(Tg)和热膨胀系数(CTE)。熔化温度会影响挤出机打印材料所需的温度，Tg和CTE与打印过程中产生的热应力有关，热应力会影响打印件的附着力。 面对纷繁多样的3D打印材料，您是否已经眼花缭乱，不知如何下手呢，3D打印材料对于3D打印的重要性不言而喻！今天我们分享一点干货，FDM 打印的时候您该如何选择正确的打印材料呢？我们从以下几个因素进行分析，这样你就知道该如何选择正确的3D打印材料。

• 使用场景

• 线材的颜色

线材的颜色是通过添加染料形成, 染料会改变材料的属性，一般来说通常是推荐浅色,因为他们的属性是最不受影响,大多数材料都有一个“自然”的颜色没有染料,它通常提供了最好的性能。

• 线材的规格

大部分线材在直径上有1.75mm和2.85mm规格可选，3mm的也有不过基本上不太常用。各个规格都是可以选择的，这个需要根据所使用的3D打印设备进行匹配。一般远端送丝的3D打印设备多采用2.85mm规格的打印丝材，近端送丝的打印机多采用1.75mm规格的打印丝材。理论上1.75mm规格的打印丝材进料的精准度和可控性会更高，所用使用的最多。

• 3D打印设备的喷头

喷头的材质会影响到打印线材的类型，黄铜喷嘴是最广泛的，并被用于3D打印常见的材料。如果您希望使用PEEK等高温材料，黄铜喷嘴无法满足，最好选用耐高温的铜合金喷嘴。如果您希望使用腐蚀性的材料，最好分别选用不锈钢喷嘴；如果您希望使用含有碳纤维、玻璃纤维或磨料的材料，最好分别选用加硬钢喷嘴，甚至红宝石喷嘴。

• 3D打印的温度

3D打印工艺中有几个关键的温度参数，喷嘴温度、底板温度和腔室温度。打印开始前需检查材料厂商提供的各温度参数是否在您的3D打印设备的温度能力范围之内。

喷嘴主要提供材料熔化所需要的热量，不同的线材有不一样的喷嘴挤出温度，您要检查您的3D打印设备的最大喷头温度，应不低于打印材料的熔化温度，适合的喷嘴温度能够保证材料顺畅的挤出和每层之间的粘接；加热的底板主要有助于首层的粘结，降低模型底部的翘曲，不同的材料需要不同的底板温度，目前市面上大部分打印设备都具备底板加热的功能。

对于PLA和PETG这样的低温材料，打印的时候不需要加热的腔室，但是对于PEEK、ULTEM、PC、ABS等工程塑料密闭和加热的打印腔室是必不可少的，因为这些工程塑料的玻璃化转变温度普遍较高，如果腔室温度不够，层层堆积的过程中将积攒大量的内应力造成打印件的变形和开裂，所以密闭和加热的腔室有利于内应力的释放，避免打印件的变形和开裂。

• 打印件的后处理需求

• 如何选择打印线材

普通工程塑料

普通工程塑料占商用3D打印材料的90%以上，应用于FDM设备的材料，通常是强度、耐冲击性、耐热性、硬度及抗老化性均优的塑料，可用作工程结构制件。常见的普通工程塑料主要有以下几类：PC, PC-ABS, PC-PBT, PA, ABS, ASA, PETG等。

特种工程塑料

特种工程塑料是指综合性能较高，长期使用温度在150℃以上的一类工程塑料，在高温条件下仍能保持较高机械性能，其具有独特、优异的物理性能，主要应用于电子电气、特种工业等高科技领域。如PEEK，PEKK，ULTEM, PPSU，及其他复合材料等。

FDM 3D打印已经将高强度热塑性塑料PEEK，PEKK和ULTEM用于严苛环境中的许多工程应用，可以制造出优化的、高质量的零件供实际使用。在诸多领域可替代金属使用，在各种工业应用中极具吸引力，如航空航天、石油和天然气、核能、海洋、生物医学、工具和汽车行业。

纤维增强材料

地将碳纤维或玻璃纤维等添加到FDM材料中，可使材料赋予碳纤或玻纤的诸多优点，如可以大大提高材料的强度、模量、耐热温度等，如PEEK-CF, PEEK-GF，PA-CF，PA-GF等。

柔性材料

将碳FDM 3D打印解决了柔性材料的技术瓶颈，赋能设计师更灵活的设计自由度，可打印的材料主要有TPU, TPEE。